600MW机组厂用电系统培训教材

600MW机组厂用电系统培训教材

第一节厂用电基本接线形式及运行方式发电厂在启动、停机、检修过程中，有大量电动机拖动的机械设备，用以保证机组的主要设备和输煤、除灰、除尘及水处理等辅助设备的正常运行，这些电动机以及全厂的运行、操作、试验、检修、照明等用电设备都属于厂用负荷，其总的耗电量，统称为厂用电。厂用电的电量，大都由发电厂本身供给。其耗电量与电厂类型、机械化和自动化程度、燃料种类及其燃烧方式、蒸汽参数等因素有关。厂用电耗电量占发电厂全部发电量的百分数，称为厂用电率。厂用电率是发电厂运行的主要经济指标之一，一般火电空冷机组的厂用电率为6％～8％，降低厂用电率可以降低电能成本，同时相应增大了对系统的供电量。

一、厂用电源及其引接方式

发电厂的厂用电源，必须供电可靠，且能满足电厂各种工作状态的要求，除应具有正常的工作电源外，还应设置备用电源、启动电源和事故保安电源，一般电厂中都以启动电源兼作备用电源。河曲二期600MW机组的厂用电经过诸多因素的综合比较后，选择两个电压等级（10KV、400V）的配电系统，400V工作电源从10.5KV厂用母线引接。

1．厂用工作电源及其引接

对于大容量机组，各机组的厂用工作电源必须是独立

的，而且是保证机组正常运行最基本的电源，必须要求供电可靠，还要满足整套机炉的全部厂用负荷要求，并可能还要承担部分公用负荷。600MW机组一般采用发电机－变压器组单元接线，并采用分相封闭母线。机组厂用电源都从发电机至主变压器之间的封闭母线引接，即从发电机出口经高压厂用工作变压器（简称高厂变）将发电机出口电压降至所要求的厂用高压。在这种接线方式下，发电机、主变、高厂变以及相互连接的导体，任何元件故障都要断开主变高压侧的断路器并停机。当发电机处于正常运行时，才能对厂用负荷供电；在发电机处于停机状态、启动时发电机电压未建立之前或停机使电压下降时，都不能对厂用负荷供电。这就说明，需要另外设置独立可靠的启动和停机用的电源，停机电源是指保证发电机安全停机的某些厂用负荷继续运行一段时间所需的电源。另外，低压400V厂用工作电源，一般由高压厂用母线通过低压厂用变压器引接。

2．厂用备用电源与启动电源

厂用备用电源用于工作电源因事故或检修而失电时替代工作电源，起后备作用。备用电源应具有独立性和足够的供电容量，最好能与电力系统紧密联系，在全厂停电下仍能从系统获得厂用电源。

启动电源一般是指机组在启动或停运过程中，工作电源不可能供电的工况下为该机组的厂用负荷提供电源。600MW

机组的厂用备用电源，一般采用启动电源兼备用电源的方式设置，而且一般都从系统经启动／备用变压器引接，从500KV 系统引接具有很高的可靠性。这种电源除起备用电源和启动电源的作用外，也承担了发电机停机电源的作用，这种由启动兼备用的电源变压器，从备用的角度看是一种明备用，平时不接通高压厂用母线，不带机组负荷，当工作电源故障断开时，由快切装置进行切换接通，代替故障的工作电源，承担全部厂用负荷。对600MW机组，一般每两台机组设一套公用的启动／备用变压器。对于低压400V的备用电源，与低压工作电源的引接相似，从厂用母线经低压变压器引接，但低压工作电源与备用电源多取自高压厂用母线的不同分段上。

3．事故保安电源

对大容量发电机组，当厂用工作电源和备用电源都消失时，为确保在严重事故状态下能安全停机，应设置事故保安电源，以满足事故保安负荷的连续供电。采用的事故保安电源通常是：蓄电池组和柴油发电机。

（1）蓄电池组。它是一种独立而十分可靠的保安电源。蓄电池组不仅在正常运行时承担控制操作、信号设备、继电保护等直流负荷，而且在事故情况下，仍能提供直流保安负荷用电，如：直流润滑油泵、密封油直流泵、事故照明等。同时，还可经过逆变器将直流变为交流，兼作交流事故保安

电源，向不允许间断供电的交流负荷供电。由于蓄电池容量有限，故不能带很多的事故保安负荷，且持续供电时间一般不超过6～8小时。

（2）柴油发电机。它是一种广泛采用的事故保安电源，当失去厂用电源时，柴油发电机能在0～12s之内向保安负荷供电。一般每台600MW机组厂用负荷设置一套400V、三相、50Hz柴油发电机组，作为交流事故保安电源。

（3）外接电源。当发电厂附近有可靠的变电所或者有另外的发电厂时，事故保安电源还可以由附近的变电所或发电厂引接，作为第三备用电源。

4. 交流不停电电源（UPS）

交流不停电电源UPS一般为单相或三相正弦波输出，为机组的计算机控制，数据采集系统，重要机、电、炉保护，测量仪表及重要电磁阀等负荷，提供与系统隔离防止干扰的、可靠的不停电交流电源。正常情况下来自400V保安电源，特殊情况下由直流220V系统逆变为交流220V，继续供电。

二、厂用电基本接线形式

厂用电接线方式合理与否，对机、炉、电的辅机以及整个发电厂的工作可靠性有很大影响。厂用电的接线应保证厂用供电的连续性，使发电厂能安全满发，并满足运行安全可靠、灵活方便等要求。600MW机组通常都为机炉单元式设置，

采用机、炉、电为单元的控制方式。因此，厂用系统也必须按单元设置，各台机组机、炉、电的厂用系统必须是独立的，厂用电系统接线通常都采用单母线分段接线形式，并多以成套配电装置接受和分配电能。火电厂的厂用负荷容量较大，分布面较广，尤以锅炉的辅助机械设备耗电量大，如吸风机、送风机、磨煤机、一次风机、电动给水泵等大型设备，其用电量约占厂用电量的60%以上。为了保证厂用电系统的供电可靠性与经济性，且便于灵活调度，一般都采用按炉分段的接线原则，既便于运行、检修，又能使事故影响范围局限在机炉单元，不致过多干扰正常运行的其他机炉。当锅炉容量较大及辅助设备容量较大时，每台锅炉可由2～４段厂用母线供电，厂用负荷在各段上应尽可能分配均匀，且符合生产程序要求。低压220/380V厂用电的接线，对于大型火电厂，一般亦采用单母线分段接线，即按炉分段或按机组分段。

三、二期高压厂用电系统及运行方式

（1）我厂二期10.5kV高压厂用电系统按每台机组一台容量为63/35-35MVA的高压厂用变压器，两段10.5kV母线设置，由高厂变供两段10.5kV母线。

（2）两台机组设置一台容量为63/35-35MVA的变压器作为启动/备用电源，低压侧通过共箱母线与厂用母线备用分支开关柜连接，启备变为有载调压变压器。

（3）每台机脱硫系统设置一段10.5kV母线，通过每台机